Uhinak: kontzeptuak, motak eta uhin funtzio orokorra

Laburpena

Dokumentu honek uhinen oinarrizko kontzeptuak aztertzen ditu: espazioan hedatzen den perturbazio gisa, energia garraiatzen dute materia garraiatu gabe. Uhinen sailkapenak azaltzen ditu energia motaren, hedapen norabidearen, uhin frontearen dimentsioaren eta iturritik duten distantziaren arabera. Gainera, uhin funtzioa eta uhin harmoniko baten ezaugarriak (aplitudea, periodoa, maiztasuna, uhin luzera eta hedapen abiadura) eta haien arteko erlazioak ikasiko dituzu.

Funtsezko puntuak

Uhina espazioan hedatzen den perturbazioa da, eta energia garraiatzen du materia garraiatu gabe.
Uhin mekanikoek ingurune material bat behar dute hedatzeko; uhin elektromagnetikoek ez.
Zeharkako uhinetan oszilazio norabidea eta hedapen norabidea perpendikularrak dira; luzetarakoetan berdinak.
Uhin harmonikoaren ezaugarriak: aplitudea (A), periodoa (T), maiztasuna (f=1/T), uhin luzera eta pultsazioa (w=2πf).
Hedapen abiadura v = landa·f da, eta ez da inguruneko partikulen oszilazio abiadura.

Frogatu zeure burua

UHIN KONTZEPTUAK ETA MOTAK: UHIN FUNTZIOA: Uhin definizioa: espazioan hedatzen den perturbazio bat da.

Ezaugarriak:

Energiaren hedapena ematen da, materiaren garraio garbirik gabe.
Perturbazio fokutik abiatzen denetik inguruneko partikulei eragin arte, atzerapen bat dago. Fokua: perturbazioaren jatorria edo abiapuntua da.

Uhin motak:

1. Garraiatzen duten energia motaren arabera

Uhin mekanikoak: energia mekanikoa garraiatzen dute. Ingurune materiala behar dute bere hedapenerako. Adibidez, soinua eta soka zehar garraiatzen den energia.
Uhin elektromagnetikoak: ez dute ingurune materialik behar bere hedapenerako. Adibidez, argia, x izpiak...

2. Hedapen norabidearen arabera:

Zeharkako uhinak: inguruneko partikulen oszilazio norabidea eta uhinen hedapen norabidea perpendikularrak dira. Adibidez, soka bat astintzen zeharkatzen den uhina eta uhin elektromagnetikoa.
Luzetarako uhina: hedapen norabidea eta ingurunerako partikulen oszilazioaren norabidea berdina da. Adibidez, soinua, malgukia.

3. Uhin frontearen dimentsioaren arabera: une berean perturbazioa jasaten duten puntuen multzoa da.

Dimentsio bakarreko uhinak (unidimentsionalak): soka bat astintzen denean edo malgukiaren kasuan. Uhin frontea puntuala da eta norabide bakar batean hedatzen da.
Uhin bidimentsionala: energia plano batean, hau da, 2 dimentsiotan hedatzen da. Hedapena norabide guztietan abiadura berdinekin gertatzen bada, uhin frontea zirkularra da. Adibidez: uraren gainean sortzen diren uhinak.
Uhin tridimentsionala: espazioko 3 dimentsiotan hedatzen da. Adibidez: soinua eta argia.

Fokutik gu gauden lekuraino dagoen distantziaren arabera:

Uhin esferikoa: fokutik nahiko gertu gertatzen da.
Uhin lauak: gugana iristen den uhin laua izango da, abiapuntutik oso urrun bagaude. Adibidez: Eguzki argia.

UHIN FUNTZIO OROKORRA: Uhina espazio eta denboran zehar hedatzen den perturbazioa denez, posizio eta denboraren menpe funtzio gisa azaltzen da: y(x,t). Uhin funtzioak inguruneko puntu bakoitzaren enlongazioa adierazten du denbora eta posizioaren menpe.

UHIN HARMONIKOAREN EZAUGARRIAK

Aplitudea (A): inguruneko partikula baten enlongazio maximoa (m).
Periodoa (T): inguruneko partikula batek oszilazio oso bat betetzeko behar duen denbora (s).
Maiztasuna (f): inguruneko partikula batek betetzen dituen oszilazio kopurua segundu batean (Hz). f=1/T
Uhin luzera (landa): perturbazioa berdin duten inguruneko 2 partikulek beraien artean duten distantzia (m).
Maiztasuna angeluarra, abiadura angeluarra, pultsazioa (w): w=2pi/T=2pif (rad/s)
Hedapen abiadura (v): perturbazio inguruneko puntuetara zein azkar iristen den neurtzen du. Ez dago nahastu behar inguruneko partikulen oszilazio abiadurarekin. v=landa/T= landa.f (m/s)

Ekuazioaren adierazpen orokorrak: Uhin harmoniko baten funtzioa:

sin edo cos bidez adierazten dugu.
Hasierako perturbazioa HHS.
Fauriren teorema: uhin harmoniko dimentsio bakarreko ekuazioak beste uhin moten funtzioak ondorioztatzeko ahalbidetzen digu.

Ohiko galderak

Zer da uhin bat?

Uhina espazioan hedatzen den perturbazio bat da. Energia garraiatzen du, baina ez garraiatzen du materia garraio garbi batean.

Zein da uhin mekaniko eta elektromagnetikoaren arteko ezberdintasuna?

Uhin mekanikoek ingurune material bat behar dute hedatzeko, adibidez soinuak. Uhin elektromagnetikoek, adibidez argiak, ez dute ingurune materialik behar.

Zer da uhin harmoniko baten periodoa eta maiztasuna?

Periodoa (T) partikula batek oszilazio oso bat betetzeko behar duen denbora da segundotan. Maiztasuna (f) segundu bakoitzeko oszilazio kopurua da, eta f = 1/T da.